Title

CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL E AVALIAÇÃO DA MICRODUREZA VICKERS DO AÇO AISI 4340 APÓS OS TRATAMENTOS TÉRMICOS DE RECOZIMENTO E NORMALIZAÇÃO

MICROSTRUCTURAL CHARACTERIZATION AND VICKERS MICROHARDNESS EVALUATION OF AISI 4340 STEEL AFTER ANNEALING AND NORMALIZING HEAT TREATMENTS

Authorship

SIVA, DEBORAH STOCKL MARTINS DA; JUNIOR, CLAUDIO PATROCINIO; JUNIOR, CLAUDIO PATROCINIO; GALDINO, ANDRÉ GUSTAVO DE SOUSA; MARQUES, ARMANDO; SANTOS, VITOR RIBON DOS

SIVA, DEBORAH STOCKL MARTINS DA

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JUNIOR, CLAUDIO PATROCINIO

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GALDINO, ANDRÉ GUSTAVO DE SOUSA

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MARQUES, ARMANDO

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SANTOS, VITOR RIBON DOS

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DOI

10.5151/2594-4711-41416

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Abstract

O AçO AISI 4340 é CONHECIDO PELA SUA TEMPERABILIDADE, ALTOS TEORES DE CROMO, NíQUEL E MOLIBDêNIO. SUAS BOAS PROPRIEDADES MECâNICAS, COMO ALTA RESISTêNCIA à TRAçãO, RESISTêNCIA à FRATURA E BOA TENACIDADE, FAZ COM QUE ESSE AçO SEJA DESEJáVEL EM INDúSTRIAS COMO AERONáUTICA E MECâNICA. ESSE ESTUDO PROCURA AVALIAR AS ALTERAçõES MICROESTRUTURAIS E A AVALIAçãO DA MICRODUREZA VICKERS DO AçO AISI 4340 QUANDO SUBMETIDO AOS TRATAMENTOS TéRMICOS DE RECOZIMENTO E NORMALIZAçãO. FORAM PREPARADAS TRêS AMOSTRAS PARA CADA CONDIçãO ANALISADA, SENDO ELAS RECOZIMENTO, NORMALIZAçãO E COMO RECEBIDA. AS AMOSTRAS FORAM SUBMETIDAS à PREPARAçãO METALOGRáFICA PARA ANáLISE DOS EFEITOS DE TRATAMENTOS TéRMICOS POR MEIO DE MICROSCOPIA óPTICA E IDENTIFICAçãO DA FORMAçãO DAS DIFERENTES FASES NO MATERIAL E, LOGO APóS DISPOSTAS A AVALIAçãO DA MICRODUREZA VICKERS, ONDE FORAM REALIZADOS ENSAIOS DE MICRODUREZA PARA ANALISAR OS DADOS OBTIDOS ATRAVéS DA MéDIA EM CADA TRATAMENTO PROPOSTO. DE MANEIRA GERAL, O TRATAMENTO TéRMICO DE RECOZIMENTO POSSIBILITA A CONSIDERáVEL DIMINUIçãO DA MICRODUREZA QUANDO COMPARADA COM AS AMOSTRAS NA CONDIçãO “COMO RECEBIDA”, DE MANEIRA QUE SE JUSTIFICA PELO SEU RESFRIAMENTO LENTO APóS A TEMPERATURA DE AUSTENITIZAçãO, DANDO MAIOR OPORTUNIDADE DE RECRISTALIZAçãO. NA CONDIçãO NORMALIZADA TAMBéM SE NOTA UM VALOR DE DUREZA MENOR QUANDO COMPARADA COM A DO MATERIAL SEM TRATAMENTO ALGUM, QUE SE EXPLICA PELA MANEIRA EM QUE O TRATAMENTO FOI REALIZADO, QUE ASSIM COMO O TRATAMENTO DE RECOZIMENTO, PROPICIA UMA MAIOR HOMOGENEIZAçãO E REFINO DA ESTRUTURA, PORéM TEM UM RESFRIAMENTO MAIS RáPIDO.

THE AISI 4340 STEEL IS RENOWNED FOR ITS HARDENABILITY, HIGH CHROMIUM, NICKEL, AND MOLYBDENUM CONTENT. ITS EXCELLENT MECHANICAL PROPERTIES, SUCH AS HIGH TENSILE STRENGTH, FRACTURE RESISTANCE, AND GOOD TOUGHNESS, MAKE IT HIGHLY DESIRABLE IN INDUSTRIES SUCH AS AEROSPACE AND MECHANICAL ENGINEERING. THIS STUDY AIMS TO ASSESS THE MICROSTRUCTURAL ALTERATIONS AND EVALUATE THE VICKERS MICROHARDNESS OF AISI 4340 STEEL WHEN SUBJECTED TO ANNEALING AND NORMALIZATION HEAT TREATMENTS. THREE SAMPLES WERE PREPARED FOR EACH ANALYZED CONDITION, INCLUDING ANNEALING, NORMALIZATION, AND AS-RECEIVED. THE SAMPLES UNDERWENT METALLOGRAPHIC PREPARATION FOR ANALYSIS OF THE HEAT TREATMENT EFFECTS THROUGH OPTICAL MICROSCOPY, ALLOWING FOR THE IDENTIFICATION OF DIFFERENT PHASES FORMED WITHIN THE MATERIAL. SUBSEQUENTLY, VICKERS MICROHARDNESS EVALUATIONS WERE CONDUCTED, PERFORMING MICROHARDNESS TESTS TO ANALYZE THE DATA OBTAINED THROUGH THE MEAN VALUE OF EACH PROPOSED TREATMENT. OVERALL, THE ANNEALING HEAT TREATMENT SIGNIFICANTLY REDUCES THE MICROHARDNESS COMPARED TO THE SAMPLES IN THE "AS-RECEIVED" CONDITION, WHICH CAN BE ATTRIBUTED TO THE SLOW COOLING AFTER THE AUSTENITIZATION TEMPERATURE, ALLOWING FOR GREATER RECRYSTALLIZATION. IN THE NORMALIZED CONDITION, A LOWER HARDNESS VALUE IS ALSO OBSERVED COMPARED TO THE UNTREATED MATERIAL, WHICH IS EXPLAINED BY THE MANNER IN WHICH THE TREATMENT WAS CONDUCTED. SIMILAR TO THE ANNEALING TREATMENT, NORMALIZATION PROMOTES GREATER HOMOGENIZATION AND REFINEMENT OF THE STRUCTURE, ALBEIT WITH A FASTER COOLING RATE.

Keywords

Avaliação metalográfica; Tratamento térmico; AISI 4340; microdureza Vickers.

Metallographic evaluation; Heat treatment; AISI 4340; Vickers microhardness.